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翼尖的升力发动机细节 / 打开的翼尖升力发动机排气口
60 年代时,垂直起落的风潮也席卷了欧洲民航界,德国航空工业力图在垂直/短距起落客机市场取得突
破,在研制垂直起落军用运输机的同时,举办了一个垂直起落客机的竟标,其中不乏富有创意的方案,前
述 Messerschmitt Bo.140 和 VFW VC-180 也是其中的候选,更有喷气式的 HFB-600,极有创意地采用涡
喷发动机驱动风扇,而风扇的推力方向由百叶窗导流板控制,在垂直和水平之间转换,实现垂直升力和水
平推力。HFB-600 在机身内另外布置 4 台专用的升力发动机,不直接喷气产生推力,也是驱动风扇产生推
力,相当于涡浆发动机的变种,比纯喷气的低速推进效率更高,这对民航飞机更为重要。
同期,德国航空工业力图在垂直/短距起落客机市场取得突破,有国防部和汉莎航空出面,组织竟标,这是
HFB-600 方案
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翼下的发动机不直接喷气,而是驱动风扇,风扇的推力方向可以由“百叶窗”转动,在直接升力和巡航推
力之间转换 / 机身中段另有 4 台专用的升力发动机,同样驱动升力风扇,而不是直接喷气产生推力
西德的“全垂直起落化空军”中攻击机部分是 VAK-191,这也是将专用的升力发动机和机身内的升力-
巡航发动机相结合的方案,在机身前后各布置一台升力发动机,在中机身再布置一台类似“鹞”式的“飞
马”发动机的升力-巡航发动机。VFW(Vereinigte Flugtechnische Werke,包括 Focke-Wulf、Heinkel 和
Weser)的 VAK-191 是按北约大规模核报复的要求设计的,用来替代 Fiat G.91 轻型攻击机,是北约当时
最为轻小的垂直起落战术飞机。在设计期间,北约战略改为灵活反应,VAK-191 设计要求随之改变,降低
核攻击的要求,更强调常规攻击和作战灵活性。VAK-191 最大的问题是携载能力不足,短距起落靠滑跑中
启动升力发动机实现,技术要求高,飞行员工作负担太大,在实战中不实际。意大利退出共同研制计划后,
VAK-191 作为量产型飞机的计划就中止了。
VAK-191 在垂直起飞,注意其打开的升力发动机进排气口
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VAK-191 的发动机试验台正在试验
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VAK-191 的 RB193 升力-巡航发动机,注意其与罗尔斯.罗伊斯“飞马”发动机惊人的相似,这是罗尔斯.
罗伊斯和 MTU 合作研制的,难怪 / 打开的后升力发动机进气口
翼尖倾转的升力-巡航发动机有减少向下喷气对机身烧蚀的好处,喷气回吸的问题也相对比较好解决,
但沉重的发动机像哑铃一样挂在翼尖,远离重心,横滚方向的转动惯量很大,对机动性非常不利。像上述
倾转喷气一样,在垂直起落阶段,远离中轴的升力发动机一旦故障或瞬时出力不足,非常容易引起灾难性
的事故,所以 VJ-101 和 XF-109 都在翼尖采用双份发动机,但进一步增加翼尖发动机组的重量和复杂性。
如果把升力发动机全部集中到机身内,这个问题就可以得到解决。苏联的雅可夫列夫就是这么做的,直接
结果就是:雅克-38 只有两台升力发动机和一台升力-巡航发动机。机体内的升力发动机也降低了单发失效
对安全的威胁。但升力发动机安装在机体内,也是有其问题的。首先,炽热的喷气里发动机进气口很近,
容易造成喷气回吸问题。第二,高速喷气在机体下延地面向两侧流动,而机体上方除升力发动机进气口附
近外,空气相对静止,造成使机体向地面吸附的效果,即所谓 suck down。雅克-38 在使用中对飞行员的
操控要求十分苛刻,一个不小心,就会出事故。雅克为此专门设计自动弹射救生系统,在垂直起落阶段,
一旦机体倾斜超过一定程度,就自动弹射,速度和高度达到一定程度以上,自动解除。从某种意义上说,
雅克-38 是为了和“基辅”级航空母舰配套而匆匆投入使用的。作为作战飞机,雅克-38 并不成功,只有
600 公斤的载弹量、100 公里的航程和有限的机载电子设备,在实战中,很难作为同时代的 F-14、F-18 的
对手。雅克-38 的可靠性也十分糟糕,第一个中队的 6 架雅克-38 随“基辅”号出航时,出发伊始,就有
一半不能飞,等到一个月后返航时,只剩一架还能升空了。为了尽可能增加航程和载弹量,苏联海军飞行
员最后走上德国和英国同行的路,采用短滑跑起落。但早期的雅克-38 没有考虑滑跑起飞,前机轮不能控
制转向。雅可夫列夫设计局根据使用经验,设计了改进型雅克-38M,不光前机轮可以转向,而且在机背升
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力发动机进气口两侧,增加了纵向的挡板,可以缓解一点喷气回吸的问题。苏联曾经想过将雅克-38 用于
前线近距对地支援,并在阿富汗试验性地部署了几架雅克-38,但垂直起落时造成的巨大尘土大大增加发动
机的磨损,也严重恶化了飞行员视界,危害飞行安全。很高的地勤支援要求也使前线部署不实际,这个想
法很快就放弃了,雅克-38 再也没有作为陆地起落的战斗机部署过。苏联解体后,军费剧减,鸡肋的雅克
-38 在 92 年就 退出现役,配套的“基辅”级航空母舰也很快推出现役,其中的“明斯克”号成了中国人
的海上主题公园。
最早在海上遭遇雅克-38 时,西方很是为之一震:莫非这是航母化的苏联海军的前奏?
雅克-38 曾经是苏联海军航母化的希望,但只有 600 公斤的载弹量和 100 公里的作战航程,使雅克-38 的
实际作战空域和图中相差不远 / 可以看到,前升力发动机的进气门和排气门已经打开,升力-巡航发动机
的喷口也转向垂直
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按照设计,雅克-38 只能垂直起落,但飞行员们创造性地使雅克-38 短滑跑起落,大大改善了航程和载弹
雅克-38 试验过在民船上垂直起落,由于对甲板烧蚀过于严重,只有在紧急情况下偶尔为之,没有作战价
值,最后放弃了
雅克-38M 是雅克-38 的改进型,外表上最明显的改动,就是机背升力发动机进气口两侧的挡板,用于改善
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